Oberflächen wie Glas haben eine mikroporöse Struktur. In diese kleinen Poren können sich Verschmutzungen festsetzen. Mithilfe einer Beschichtung, die an der Außenseite eines Glases angebracht wird, lassen sich die Poren verschließen. Hierfür kommen eine Easy-to-clean-Beschichtung oder eine Photokatalytische Beschichtung in Frage.

Easy-to-clean-Beschichtung

Glasoberflächen können z. B. mit einer Nanobeschichtung versehen werden. Durch die Beschichtung setzen sich Schmutzpartikel nicht so leicht auf der Oberfläche fest, sondern perlen ab. Das auftreffende Wasser sammelt sich zu größeren Wassertropfen, die zusammen mit aufliegendem Schmutz abfließen (Lotuseffekt). Durch die wasserabweisende Nanobeschichtung sind die Gläser leichter zu reinigen („Easy-to-clean“- Effekt). Für die Beschichtung kommen verschiedene Nanomaterialien zum Einsatz wie Anorganisch-organische Hybridpolymere (organisch modifizierte Keramiken) und Silane [1]. Die Beschichtung baut sich mit der Zeit ab [4].
Neben Fensterglas können auch glasierte Keramik-Oberflächen (Waschbecken, Duschwanne, glasierte Fliesen) und Glasoberflächen im Sanitärbereich (Duschkabinen aus Glas) mit einer Nanobeschichtung versehen werden.

Reinigung

Leichte Verschmutzungen können mit einem weichen Tuch oder Schwamm und Wasser entfernt werden (→ Tücher und Schwämme). Bei stärkeren Verschmutzungen lassen sich Fenster mit einem Neutral- , Universalreiniger oder Glasreiniger und einem weichen Tuch reinigen. Zum Trocknen ist ein Abzieher oder ein trockenes Baumwolltuch geeignet.

Ungeeignete Reinigungsmittel

Stark alkalische → Reinigungsmittel
säurehaltige Reinigungsmittel
Chlor- oder bleichmittelhaltige Reinigungsmittel
Fluoridhaltige Reinigungsmittel
Abrasive → Reinigungsmittel wie Scheuermilch oder Scheuerpulver
Scheuerschwämme oder Stahlwolle
Fensterklingen oder ähnliche Werkzeuge [4, 5, 6]

Photokatalytische Beschichtung

Bei der photokatalytischen Beschichtung wird werkseitig eine dünne Schicht Titandioxid (TiO₂) auf die Glasoberfläche aufgebracht. Die Schicht aus Titandioxid hat auf der Glasoberfläche zwei Effekte:

sie besitzt selbstreinigende Wirkung. Ein Photokatalysator wie Titandioxid kann Lichtenergie aufnehmen und mithilfe der Energie eine chemische Reaktion auslösen. Auf der Glasscheibe entsteht aus Luftsauerstoff und Regenwasser Wasserstoffperoxid (H₂O₂), das organische Schmutzpartikel zersetzen kann.

Titandioxid ist hydrophil, das heißt wasserliebend. Wasser bildet auf derartigen Oberflächen einen geschlossenen Wasserfilm, durch den Schmutz leicht abtransportiert wird. Es sind keine Tenside im Wasser notwendig, damit die Glasscheibe gut benetzt wird. Die hydrophile Eigenschaft wird überdies bei sogenannten „Anti-Fog“-Beschichtungen ausgenutzt. Da sich keine Wassertröpfchen bilden, beschlägt die Scheibe auch nicht.

Darüber hinaus wirkt Titandioxid antimikrobiell. Diese Eigenschaft wird in der Lebensmittelindustrie genutzt, um die Keimbelastung von Oberflächen an hygienisch kritischen Arbeitsplätzen zu reduzieren. Die Beschichtung verbraucht sich nicht [1, 2, 3, 4, 8].
Ferner werden Titandioxid Nanopartikel unter anderem in Sonnencreme und einigen Wandfarben verwendet. Als Lebensmittelzusatzstoff ist der Farbstoff seit 1. August 2022 in der EU verboten, für Arzneimittel ist Titandioxid nach wie vor zugelassen [7, 8].

Reinigung

Bei Gläsern mit einer photokatalytischen Beschichtung dauert es einige Tage nach dem Einbau/der Erstreinigung bis sie ihre selbstreinigende Wirkung erreichen. Zur Unterhaltsreinigung reicht es die Oberfläche mit kalkarmen oder → demineralisiertem Wasser abzuspülen. Verschmutzungen nach längeren Trockenzeiten, lassen sich mit einem geeigneten Reinigungsmittel (siehe Herstellerangaben) und einem weichen Tuch entfernen. Ein anschließendes Abziehen ist nicht notwendig [4].

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Quellen

[1] Umweltbundesamt (Hrsg.) (2014): Einsatz von Nanomaterialien in Beschichtungen. Zugriff am 11.7.2023
[2] Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB (Hrsg.): Photokatalytische Oberflächen. Zugriff am 11.7.2023
[3] PHOTOKAT Oberflächentechnologie GmbH: Selbstreinigende Oberflächen der neuen Generation. Zugriff am 11.7.2023
[4] Matthias Böhme, Tim Fotschki, Claudia Liersch, Claudia Pfaller, Uwe Steggewentz: Fachwissen Gebäudereinigung. 2020
[5] SAINT-GOBAIN Deutsche Glas GmbH (2018): Pflegetipps für Glasanwendungen im Innenbereich. Zugriff am 12.07.2023
[6] Alles Klar Reinigungen GmbH (2021): Beschichtetes Glas reinigen: Worauf ist zu achten? Zugriff am 12.07.2023
[7] Bayerischer Rundfunk (Hrsg.) (2022): Darum ist der weiße Farbstoff E171 verboten. Zugriff am 12.07.2023
[8] DaNa - Informationen zur Sicherheit von neuen, innovativen Materialien und Nanomaterialien: Titandioxid. Zugriff am 12.07.2023
WAYTONA®: Nano Glas-Versiegelung / Nano Scheiben-Versiegelung. Zugriff am 11.7.2023
Nano-Care Deutschland AG: Hochwertige Nanoversiegelung – Um was geht´s. Zugriff am 11.7.2023
CeNano GmbH & Co. KG: Nanoversiegelung für Keramik. Zugriff am 11.7.2023

Ausführliche Quellenangaben